中考物理复习精品课件第21课时 电流的热效应
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第21课时
电流的热效应
2019/4/20
1
第21课时┃考点聚焦
考 点 聚 焦
考点1 电流的热效应
1．定义：电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电
流的热效应。
2．探究实验
探究课题 实验原理 电流的热效应与哪些因素有关
利用电流的热效应加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况判断通 电导体产生热量的多少
2019/4/20
9
第21课时┃归类示例
点 评
此实验的考查通常从三个角度入手：①控制变量法
的应用；②如何比较产生的热量多少( “转换法” 的利用)；③
被加热液体的选择(比热容小的液体)。
2019/4/20
10
第21课时┃归类示例
类型二、焦耳定律及其应用
例 2 2013•黄冈 电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部 分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通 过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同 学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图21－2所示， R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转 型开关，可实现加湿器关、低、高挡的转换。
利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。
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第21课时┃归类示例
归 类 示 例
类型一、电流的热效应
例 1 用如图21－1所示的实验装置探究“电流通过导体产 生的热量与电阻的关系”。
图21－1
2019/4/20
8
第21课时┃归类示例
两支温度计的示数(或变化) (1)实验中通过观察__________________________________ 来比 较电流产生的热量的多少。 (2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、 乙两瓶中要装入______________ 的同种液体。 质量相同 、______________ 初温相同 相同 (3)为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能____________ 。 (4)实验结论是 ______________________________________________________ 在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多 。 (5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 电流大小 的关系。 __________
煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度升高得快，易进行实验操作，且它是 绝缘体 控制变量法、转换法
用煤油的目的 探究方法
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2
第21课时┃考点聚焦
实验 设计
实验过程分三步完成： ①在电流和电阻相同时，探究电热与通电时间的关系(具体操作：把同一只通电烧瓶连入电路 中，加热不同的时间，通过观察温度计示数的变化从而比较产生的电热的多少)； ②在电流和通电时间相同时，探究电热与电阻的关系(电路设计：两个阻值不同的电阻串联， 目的是控制电流、通电时间相同，如图甲所示)； ③在电阻与通电时间相同时，探究电热与电流的关系(电路设计：将阻值相同的电阻分别放在 并联电路的干路和支路上，目的是控制电阻相同，改变电流大小，如图乙所示)
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12
第21课时┃归类示例
点 评
电热器“多挡”功率问题
①并联——支路越多，挡位越高 U2 U2 挡位改变原理：P 总＝ P1＋ P2＝ ＋ ，支路越多，总功率 R1 R2 越大。如图 21－ 3 所示，闭合开关 S1， S2 扳 到 2、3 时，只有 R1 连入电路，为低温挡； S2 扳到 3、4 时，R1、R2 连入电路， 为高温挡。 图 21－ 3
甲
乙
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3
第21课时┃考点聚焦
结 论
①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越 ________ 多 ； ②在通电时间一定、电阻相同的情况下， 通过的电流越大，产 生的热量越________ 多
2019/4/20
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第21课时┃考点聚焦
考点2
焦耳定律
1 ．内 容： 电流通过导 体时产生的热量跟 电流的平 方成 正比 ，跟导体的电阻成________ 正比 。 正比 ，跟通电时间成________ ________ ＝I2Rt 适用于所有电路)。 2．公式：Q ________( [说明] ①各物理量都对应同一段电路或同一个导体； U2 2 ②对于纯电阻电路可推导出：Q＝I Rt＝UIt＝ t。 R
2019/4/20Fra bibliotek6第21课时┃考点聚焦
考点4
电热的利用和防止
1．电热的利用——电热器
原理
组成
电流的______效应 主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料 上制成的 ①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地控制和调节温度
电炉、电饭锅、电热毯等
热
优点
举例
2.电热的防止
额定电压 220 V
额定最大发热功率
水箱容积 适用面积
400 W
4L 40～60 m2
图21－2
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第21课时┃归类示例
(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热 到沸腾最短时间为3 min，则电热槽中水的质量是多少千克？ [不计热损失，c水＝4.2×103 J/(kg•℃)，结果保留两位小数] (2)求加湿器在低挡时的发热功率。 (3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出 一条改进的建议。
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第21课时┃归类示例
点 评
②串联——连入电路的电阻越多，挡位越低
U2 挡位改变原理：P 总＝ ，电阻多，总电阻大，总功率小，为 R总 低温挡；反之，为高温挡。如图 21－ 4 所示，当开关 S 断开时，电阻 R1、 R2 连 入电路，为低温挡；当开关 S 闭合时，电 阻 R2 连入电路，为高温挡。 图 21－ 4
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第21课时┃考点聚焦
考点3
电热与电能的关系
对于电流做功(W＝UIt)跟电流产生的热量(Q＝I2Rt)，它们是整 体与局部、全体与部分的关系。
[说明] ①在电路中接入的如果是电炉、白炽灯、电烙铁等
“纯电阻”用电器，当电流通过时，消耗的电能全部转化为内 能，此时电能和电热的计算相同，即W＝Q。 ②在电路中接入的如果是电动机、充电的蓄电池等“非纯电阻” 用电器，当电流通过时，消耗的电能大部分转化为机械能、化 学能，只有一部分电能消耗在导线上，克服电阻做功而转化为 内能，所以，电热Q只是电能W的一部分，即W＞Q。
电流的热效应
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考 点 聚 焦
考点1 电流的热效应
1．定义：电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电
流的热效应。
2．探究实验
探究课题 实验原理 电流的热效应与哪些因素有关
利用电流的热效应加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况判断通 电导体产生热量的多少
2019/4/20
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第21课时┃归类示例
点 评
此实验的考查通常从三个角度入手：①控制变量法
的应用；②如何比较产生的热量多少( “转换法” 的利用)；③
被加热液体的选择(比热容小的液体)。
2019/4/20
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第21课时┃归类示例
类型二、焦耳定律及其应用
例 2 2013•黄冈 电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部 分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通 过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同 学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图21－2所示， R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转 型开关，可实现加湿器关、低、高挡的转换。
利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。
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第21课时┃归类示例
归 类 示 例
类型一、电流的热效应
例 1 用如图21－1所示的实验装置探究“电流通过导体产 生的热量与电阻的关系”。
图21－1
2019/4/20
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第21课时┃归类示例
两支温度计的示数(或变化) (1)实验中通过观察__________________________________ 来比 较电流产生的热量的多少。 (2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、 乙两瓶中要装入______________ 的同种液体。 质量相同 、______________ 初温相同 相同 (3)为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能____________ 。 (4)实验结论是 ______________________________________________________ 在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多 。 (5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 电流大小 的关系。 __________
煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度升高得快，易进行实验操作，且它是 绝缘体 控制变量法、转换法
用煤油的目的 探究方法
2019/4/20
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第21课时┃考点聚焦
实验 设计
实验过程分三步完成： ①在电流和电阻相同时，探究电热与通电时间的关系(具体操作：把同一只通电烧瓶连入电路 中，加热不同的时间，通过观察温度计示数的变化从而比较产生的电热的多少)； ②在电流和通电时间相同时，探究电热与电阻的关系(电路设计：两个阻值不同的电阻串联， 目的是控制电流、通电时间相同，如图甲所示)； ③在电阻与通电时间相同时，探究电热与电流的关系(电路设计：将阻值相同的电阻分别放在 并联电路的干路和支路上，目的是控制电阻相同，改变电流大小，如图乙所示)
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第21课时┃归类示例
点 评
电热器“多挡”功率问题
①并联——支路越多，挡位越高 U2 U2 挡位改变原理：P 总＝ P1＋ P2＝ ＋ ，支路越多，总功率 R1 R2 越大。如图 21－ 3 所示，闭合开关 S1， S2 扳 到 2、3 时，只有 R1 连入电路，为低温挡； S2 扳到 3、4 时，R1、R2 连入电路， 为高温挡。 图 21－ 3
甲
乙
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第21课时┃考点聚焦
结 论
①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越 ________ 多 ； ②在通电时间一定、电阻相同的情况下， 通过的电流越大，产 生的热量越________ 多
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第21课时┃考点聚焦
考点2
焦耳定律
1 ．内 容： 电流通过导 体时产生的热量跟 电流的平 方成 正比 ，跟导体的电阻成________ 正比 。 正比 ，跟通电时间成________ ________ ＝I2Rt 适用于所有电路)。 2．公式：Q ________( [说明] ①各物理量都对应同一段电路或同一个导体； U2 2 ②对于纯电阻电路可推导出：Q＝I Rt＝UIt＝ t。 R
2019/4/20Fra bibliotek6第21课时┃考点聚焦
考点4
电热的利用和防止
1．电热的利用——电热器
原理
组成
电流的______效应 主要组成部分——发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料 上制成的 ①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地控制和调节温度
电炉、电饭锅、电热毯等
热
优点
举例
2.电热的防止
额定电压 220 V
额定最大发热功率
水箱容积 适用面积
400 W
4L 40～60 m2
图21－2
2019/4/20
11
第21课时┃归类示例
(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热 到沸腾最短时间为3 min，则电热槽中水的质量是多少千克？ [不计热损失，c水＝4.2×103 J/(kg•℃)，结果保留两位小数] (2)求加湿器在低挡时的发热功率。 (3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出 一条改进的建议。
2019/4/20
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第21课时┃归类示例
点 评
②串联——连入电路的电阻越多，挡位越低
U2 挡位改变原理：P 总＝ ，电阻多，总电阻大，总功率小，为 R总 低温挡；反之，为高温挡。如图 21－ 4 所示，当开关 S 断开时，电阻 R1、 R2 连 入电路，为低温挡；当开关 S 闭合时，电 阻 R2 连入电路，为高温挡。 图 21－ 4
2019/4/20
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第21课时┃考点聚焦
考点3
电热与电能的关系
对于电流做功(W＝UIt)跟电流产生的热量(Q＝I2Rt)，它们是整 体与局部、全体与部分的关系。
[说明] ①在电路中接入的如果是电炉、白炽灯、电烙铁等
“纯电阻”用电器，当电流通过时，消耗的电能全部转化为内 能，此时电能和电热的计算相同，即W＝Q。 ②在电路中接入的如果是电动机、充电的蓄电池等“非纯电阻” 用电器，当电流通过时，消耗的电能大部分转化为机械能、化 学能，只有一部分电能消耗在导线上，克服电阻做功而转化为 内能，所以，电热Q只是电能W的一部分，即W＞Q。